Ποια είναι η διαδικασία στην οποία το Plamid συνδυάζεται με ένα ανθρώπινο γονίδιο;
1. Απομόνωση του ανθρώπινου γονιδίου:
* Αναγνώριση γονιδίων: Πρώτον, πρέπει να εντοπιστεί το συγκεκριμένο ανθρώπινο γονίδιο ενδιαφέροντος. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την κατανόηση της λειτουργίας του γονιδίου, της θέσης του σε ένα χρωμόσωμα ή της ακολουθίας του.
* Εξαγωγή γονιδίων: Το γονίδιο στη συνέχεια εξάγεται από το ανθρώπινο κύτταρο, συχνά χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης) για να ενισχύσει την αλληλουχία DNA του γονιδίου.
2. Παρασκευή του φορέα πλασμιδίου:
* Επιλογή πλασμιδίου: Επιλέγεται ένα κατάλληλο διάνυσμα πλασμιδίου. Τα πλασμίδια είναι μικρά, κυκλικά μόρια DNA που βρέθηκαν φυσικά σε βακτήρια. Έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που τα κάνουν χρήσιμα για την κλωνοποίηση γονιδίων, συμπεριλαμβανομένου:
* Προέλευση της αναπαραγωγής: Επιτρέπει στο πλασμίδιο να αναπαράγει ανεξάρτητα μέσα σε ένα κελί ξενιστή.
* γονίδιο αντίστασης αντιβιοτικών: Χρησιμοποιείται για να επιλέξετε για βακτηρίδια που έχουν πάρει με επιτυχία το πλασμίδιο.
* Ιστοσελίδα πολλαπλής κλωνοποίησης (MCS): Μια περιοχή με αρκετούς χώρους αναγνώρισης ενζύμων περιορισμού, επιτρέποντας την εύκολη εισαγωγή ξένου DNA.
* Περιορισμός ενζύμου πέψη: Το πλασμίδιο κόβεται ανοιχτό στα MCs χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο ένζυμο περιορισμού, το οποίο δημιουργεί κολλώδη άκρα που είναι συμβατά με τα κολλώδη άκρα του ανθρώπινου γονιδίου.
3. Εισαγωγή γονιδίων στο πλασμίδιο:
* σύνδεση: Το απομονωμένο ανθρώπινο γονίδιο και το γραμμικό πλασμίδιο αναμιγνύονται με λιγάση ϋΝΑ, ένα ένζυμο που ενώνει τα άκρα των θραυσμάτων ϋΝΑ. Αυτό δημιουργεί ένα ανασυνδυασμένο πλασμίδιο που περιέχει το ανθρώπινο γονίδιο.
4. Μετασχηματισμός:
* Εισαγωγή του ανασυνδυασμένου πλασμιδίου σε βακτήρια: Το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο εισάγεται στη συνέχεια σε βακτήρια, συνήθως χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται μετασχηματισμός. Αυτό συνεπάγεται την προσωρινή διαπερατή σε DNA τα βακτηριακά κύτταρα.
* Επιλογή μετασχηματισμένων βακτηρίων: Τα βακτηρίδια που έχουν πάρει με επιτυχία το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο επιλέγονται χρησιμοποιώντας το γονίδιο αντίστασης αντιβιοτικών στο πλασμίδιο. Μόνο τα βακτήρια που περιέχουν το πλασμίδιο θα επιβιώσουν σε πλάκες που περιέχουν αντιβιοτικά.
5. Έκφραση του ανθρώπινου γονιδίου:
* Αντιγραφή και μεταγραφή: Το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο επαναλαμβάνεται μέσα στα βακτήρια, παράγοντας πολλά αντίγραφα του ανθρώπινου γονιδίου. Τα βακτηριακά μηχανήματα στη συνέχεια μεταγράφουν το γονίδιο σε mRNA.
* μετάφραση και παραγωγή πρωτεϊνών: Το mRNA μεταφράζεται στην αντίστοιχη πρωτεΐνη, η οποία στη συνέχεια μπορεί να απομονωθεί και να καθαριστεί.
Εφαρμογές ανασυνδυασμένης τεχνολογίας DNA:
Αυτή η διαδικασία έχει φέρει επανάσταση σε διάφορα πεδία, όπως:
* φάρμακο: Παραγωγή θεραπευτικών πρωτεϊνών όπως ινσουλίνη, αυξητική ορμόνη και παράγοντες πήξης.
* Γεωργία: Ανάπτυξη γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών με βελτιωμένα χαρακτηριστικά.
* Έρευνα: Μελέτη της γονιδιακής λειτουργίας και της ανάπτυξης νέων διαγνωστικών εργαλείων.
Σημείωση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη επισκόπηση. Η πραγματική διαδικασία περιλαμβάνει πολλά λεπτομερή βήματα και τεχνικές, ανάλογα με το συγκεκριμένο γονίδιο και την εφαρμογή.
